Question

15．現(xiàn)有氫氣與氯氣的混合氣體0.1mol，經(jīng)充分反應(yīng)后，通入60mL 2mol/L的NaOH溶液中，所得溶液中只含有2種溶質(zhì)，其中NaCl為0.1mol．則原混合氣體中氫氣的物質(zhì)的量可能是（　　）

• A． 0.03mol
• B． 0.04mol
• C． 0.05mol
• D． 0.06mol

Answer 1

分析 60mL 2mol/L的NaOH溶液中含有氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.06L=0.12mol，所得溶液中只含有2種溶質(zhì)，溶質(zhì)組成為：①NaOH和NaCl，②NaCl和NaClO，
當(dāng)溶質(zhì)為①NaOH和NaCl時(shí)，說(shuō)明氯氣不過(guò)量，氯元素完全轉(zhuǎn)化成NaCl，根據(jù)氯原子守恒計(jì)算出氯氣的物質(zhì)的量，再計(jì)算出含有氫氣的物質(zhì)的量；
當(dāng)溶質(zhì)為②NaCl和NaClO時(shí)，說(shuō)明氯氣過(guò)量，氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)，生成次氯酸鈉的物質(zhì)的量為0.12mol-0.1mol=0.02mol，根據(jù)反應(yīng)Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O計(jì)算出混合氣體中與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量，再結(jié)合反應(yīng)H₂+Cl₂=2HCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O計(jì)算出混合氣體中氫氣的物質(zhì)的量．

解答 解：60mL 2mol/L的NaOH溶液中含有氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.06L=0.12mol，
所得溶液中只含有2種溶質(zhì)，溶質(zhì)組成為：①NaOH和NaCl，②NaCl和NaClO，
當(dāng)溶質(zhì)為①NaOH和NaCl時(shí)，說(shuō)明氯氣不過(guò)量，氯元素完全轉(zhuǎn)化成NaCl，根據(jù)氯元素守恒可知氯氣的物質(zhì)的量為：0.1mol×$\frac{1}{2}$=0.05mol，則氫氣的物質(zhì)的量為0.05mol；
當(dāng)溶質(zhì)為②NaCl和NaClO時(shí)，說(shuō)明氯氣過(guò)量，氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)，生成次氯酸鈉的物質(zhì)的量為：0.12mol-0.1mol=0.02mol，根據(jù)反應(yīng)Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O可知混合氣體中與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量為0.02mol，則參與反應(yīng)H₂+Cl₂=2HCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O的氣體的物質(zhì)的量為：0.1mol-0.02mol=0.08mol，所以氫氣的物質(zhì)的量為：0.08mol×$\frac{1}{2}$=0.04mol；
根據(jù)分析可知，氫氣的物質(zhì)的量可能為0.04mol或0.05mol，
故選BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握討論法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．